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超声辅助喷射电沉积Ni-Gns复合镀层制备工艺
被引量:
11
1
作者
吴迪
何嘉武
+2 位作者
谭俊
郑晓辉
杜建华
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第5期83-92,共10页
针对传统的石墨负极存在着比容量低、充电时体积膨胀大导致电极结构不稳定、倍率性能差等缺点,提出采用镍-石墨烯纳米薄片(Ni-Gns)复合镀层作为锂离子电池负极材料的解决方案.为验证该材料的性能,创新研制超声辅助喷射电沉积实验装置,...
针对传统的石墨负极存在着比容量低、充电时体积膨胀大导致电极结构不稳定、倍率性能差等缺点,提出采用镍-石墨烯纳米薄片(Ni-Gns)复合镀层作为锂离子电池负极材料的解决方案.为验证该材料的性能,创新研制超声辅助喷射电沉积实验装置,在不同的工艺条件下制得Ni-Gns复合镀层,并制成电池负极.采用正交实验法,以电极充放电循环50次后的放电容量为评价指标,测定最优的电沉积工艺参数组合.结果表明,电沉积参数显著性顺序为:Gns的掺量m>镀层厚度h>电流密度D>镀液温度T,最优数值组合为:m=0.75 g·L^(-1),h=30μm,D=33 A·dm^(-2),T=35℃.观察在此条件下制得的镀层的表面形貌和微观结构,发现Ni-Gns复合镀层结构致密,界面结合良好,Gns在其中弥散分布;给出碳族纳米纤维(晶须)作为增强相的过渡族金属-碳族复合材料电沉积过程机理模型.研究认为:超声波起到提升电沉积效率、改善镀层组织结构的作用;在功率超声和电沉积的协同作用下,Ni(基体相)和Gns(增强相)之间形成由"镍桥"搭接构成的密集且分布均匀的"逾渗导电网络",结合Gns的多层细密蜂窝状薄片结构和自身优异的力学、电化学性能,因此该材料的导电性能优异、结构稳定,适合用作锂离子电池负极材料.
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关键词
超声辅助喷射电沉积
Ni-Gns锂离子电池负极材料
正交试验
镍桥
逾渗导电网络
辐射状锂离子迁移模型
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职称材料
改性石墨烯/环氧涂层厚度对其性能影响研究
被引量:
4
2
作者
郝松松
孙晓峰
+2 位作者
宋巍
李占明
邱骥
《功能材料》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第9期9096-9100,9106,共6页
为研究7A52铝合金表面有机涂层厚度对其性能的影响,采用刮涂棒控制涂层厚度,制备了5种不同厚度的改性石墨烯环氧涂层。通过耐冲击测试、柔韧性测试、摩擦磨损测试、交流阻抗谱及极化曲线测试,分别对不同厚度涂层的耐冲击性能、柔韧性、...
为研究7A52铝合金表面有机涂层厚度对其性能的影响,采用刮涂棒控制涂层厚度,制备了5种不同厚度的改性石墨烯环氧涂层。通过耐冲击测试、柔韧性测试、摩擦磨损测试、交流阻抗谱及极化曲线测试,分别对不同厚度涂层的耐冲击性能、柔韧性、耐摩擦性能、耐腐蚀性能进行评价,并与未添加改性石墨烯涂层进行对比。改性石墨烯涂层的厚度>70μm时,涂层的机械性能均高于未添加改性石墨烯涂层,正冲、反冲测试均达到50kg·cm,且并未出现裂纹;同样条件下的摩擦磨损测试,未改性石墨烯涂层已经磨穿,大于70μm改性石墨烯涂层仍能保持良好的耐磨性能;交流阻抗测试同样表明,改性石墨烯涂层的耐腐蚀性能得到提高,但当厚度减少至60μm后,涂层耐腐蚀性能下降;大于70μm改性石墨烯涂层较未添加改性石墨烯涂层的腐蚀电流减小,腐蚀电位增加,耐腐蚀性能强于100μm未改性石墨烯涂层。
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关键词
石墨烯
环氧树脂
厚度
耐腐蚀性能
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职称材料
镍铝青铜基冷喷涂Cu402F与Cu涂层的力学性能
被引量:
5
3
作者
陈正涵
孙晓峰
+1 位作者
李占明
史玉鹏
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第10期1618-1622,共5页
针对镍铝青铜合金在实际工况中的常见失效形式,采用冷喷涂技术在镍铝青铜9442合金上制备了紫铜和Cu402F修复涂层。使用OM以及SEM观察了涂层表面与截面的微观形貌,使用XRD对涂层进行表征,使用拉伸试验机、纳米压痕试验仪、摩擦磨损试验...
针对镍铝青铜合金在实际工况中的常见失效形式,采用冷喷涂技术在镍铝青铜9442合金上制备了紫铜和Cu402F修复涂层。使用OM以及SEM观察了涂层表面与截面的微观形貌,使用XRD对涂层进行表征,使用拉伸试验机、纳米压痕试验仪、摩擦磨损试验机测试了涂层的结合强度、显微硬度、弹性模量和摩擦学性能。结果表明:冷喷涂Cu402F涂层和紫铜涂层较为致密,厚度约为900μm;Cu402F涂层和紫铜涂层平均结合强度分别为34.37MPa和18.6MPa,显微硬度分别为5.79GPa、2.11GPa,弹性模量分别为198.23GPa、138.54GPa;Cu402F涂层摩擦系数、磨损率较低,减摩耐磨性能优于紫铜涂层。
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关键词
镍铝青铜
冷喷涂
力学性能
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职称材料
Al2O3颗粒含量对Cu基复合材料组织与性能影响
4
作者
刘贵民
杜林飞
+1 位作者
闫涛
惠阳
《热加工工艺》
CSCD
北大核心
2018年第18期89-92,共4页
采用机械合金化与放电等离子烧结的方法制备了不同Al2O3体积分数的Cu-Al2O3复合材料。研究了Al2O3颗粒含量对Cu-Al2O3复合材料组织与性能的影响,特别是对导电性能的影响,比较了孔隙、第二相颗粒等不同因素对导电性能的影响。结果表明:...
采用机械合金化与放电等离子烧结的方法制备了不同Al2O3体积分数的Cu-Al2O3复合材料。研究了Al2O3颗粒含量对Cu-Al2O3复合材料组织与性能的影响,特别是对导电性能的影响,比较了孔隙、第二相颗粒等不同因素对导电性能的影响。结果表明:随着Al2O3体积分数的增加,复合材料颗粒发生团聚,孔隙数量逐渐增多,材料的致密化程度不断下降;基体中弥散分布的Al2O3纳米颗粒可以显著提升复合材料的抗拉强度,抗拉强度最大达到596 MPa,伸长率最大可达3.65%。但Al2O3纳米颗粒的加入会导致复合材料导电率的下降,球磨过程中引入的杂质铁对复合材料导电性能影响最大,其次是纳米晶晶界、纳米Al2O3颗粒和孔隙,位错对导电性能的影响最小。
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关键词
CU-AL2O3
颗粒含量
物理与力学性能
导电性能
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职称材料
题名
超声辅助喷射电沉积Ni-Gns复合镀层制备工艺
被引量:
11
1
作者
吴迪
何嘉武
谭俊
郑晓辉
杜建华
机构
陆军装甲兵学院装备维修与再制造工程系
陆军
装甲兵
学院
科研学术处
出处
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第5期83-92,共10页
基金
装备预研基金项目(9140C850202100C85)
文摘
针对传统的石墨负极存在着比容量低、充电时体积膨胀大导致电极结构不稳定、倍率性能差等缺点,提出采用镍-石墨烯纳米薄片(Ni-Gns)复合镀层作为锂离子电池负极材料的解决方案.为验证该材料的性能,创新研制超声辅助喷射电沉积实验装置,在不同的工艺条件下制得Ni-Gns复合镀层,并制成电池负极.采用正交实验法,以电极充放电循环50次后的放电容量为评价指标,测定最优的电沉积工艺参数组合.结果表明,电沉积参数显著性顺序为:Gns的掺量m>镀层厚度h>电流密度D>镀液温度T,最优数值组合为:m=0.75 g·L^(-1),h=30μm,D=33 A·dm^(-2),T=35℃.观察在此条件下制得的镀层的表面形貌和微观结构,发现Ni-Gns复合镀层结构致密,界面结合良好,Gns在其中弥散分布;给出碳族纳米纤维(晶须)作为增强相的过渡族金属-碳族复合材料电沉积过程机理模型.研究认为:超声波起到提升电沉积效率、改善镀层组织结构的作用;在功率超声和电沉积的协同作用下,Ni(基体相)和Gns(增强相)之间形成由"镍桥"搭接构成的密集且分布均匀的"逾渗导电网络",结合Gns的多层细密蜂窝状薄片结构和自身优异的力学、电化学性能,因此该材料的导电性能优异、结构稳定,适合用作锂离子电池负极材料.
关键词
超声辅助喷射电沉积
Ni-Gns锂离子电池负极材料
正交试验
镍桥
逾渗导电网络
辐射状锂离子迁移模型
Keywords
Ultrasonic assisted jet electrodeposition
Ni-Gns lithium ion cathode material
orthogonal experiment
nickel bridge
percolation conductive network
radiative transfer model of lithium ion
分类号
TQ153.43 [化学工程—电化学工业]
TM911 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
改性石墨烯/环氧涂层厚度对其性能影响研究
被引量:
4
2
作者
郝松松
孙晓峰
宋巍
李占明
邱骥
机构
陆军装甲兵学院装备维修与再制造工程系
出处
《功能材料》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第9期9096-9100,9106,共6页
基金
装备预研共用技术资助项目(41404010203)
文摘
为研究7A52铝合金表面有机涂层厚度对其性能的影响,采用刮涂棒控制涂层厚度,制备了5种不同厚度的改性石墨烯环氧涂层。通过耐冲击测试、柔韧性测试、摩擦磨损测试、交流阻抗谱及极化曲线测试,分别对不同厚度涂层的耐冲击性能、柔韧性、耐摩擦性能、耐腐蚀性能进行评价,并与未添加改性石墨烯涂层进行对比。改性石墨烯涂层的厚度>70μm时,涂层的机械性能均高于未添加改性石墨烯涂层,正冲、反冲测试均达到50kg·cm,且并未出现裂纹;同样条件下的摩擦磨损测试,未改性石墨烯涂层已经磨穿,大于70μm改性石墨烯涂层仍能保持良好的耐磨性能;交流阻抗测试同样表明,改性石墨烯涂层的耐腐蚀性能得到提高,但当厚度减少至60μm后,涂层耐腐蚀性能下降;大于70μm改性石墨烯涂层较未添加改性石墨烯涂层的腐蚀电流减小,腐蚀电位增加,耐腐蚀性能强于100μm未改性石墨烯涂层。
关键词
石墨烯
环氧树脂
厚度
耐腐蚀性能
Keywords
graphene
epoxy resin
thickness
decay resistance
分类号
TQ633 [化学工程—精细化工]
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职称材料
题名
镍铝青铜基冷喷涂Cu402F与Cu涂层的力学性能
被引量:
5
3
作者
陈正涵
孙晓峰
李占明
史玉鹏
机构
陆军装甲兵学院装备维修与再制造工程系
出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第10期1618-1622,共5页
基金
军队科研基金项目
文摘
针对镍铝青铜合金在实际工况中的常见失效形式,采用冷喷涂技术在镍铝青铜9442合金上制备了紫铜和Cu402F修复涂层。使用OM以及SEM观察了涂层表面与截面的微观形貌,使用XRD对涂层进行表征,使用拉伸试验机、纳米压痕试验仪、摩擦磨损试验机测试了涂层的结合强度、显微硬度、弹性模量和摩擦学性能。结果表明:冷喷涂Cu402F涂层和紫铜涂层较为致密,厚度约为900μm;Cu402F涂层和紫铜涂层平均结合强度分别为34.37MPa和18.6MPa,显微硬度分别为5.79GPa、2.11GPa,弹性模量分别为198.23GPa、138.54GPa;Cu402F涂层摩擦系数、磨损率较低,减摩耐磨性能优于紫铜涂层。
关键词
镍铝青铜
冷喷涂
力学性能
Keywords
nickel aluminum bronze
cold spray
mechanical property
分类号
TG174.4 [金属学及工艺—金属表面处理]
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职称材料
题名
Al2O3颗粒含量对Cu基复合材料组织与性能影响
4
作者
刘贵民
杜林飞
闫涛
惠阳
机构
陆军装甲兵学院装备维修与再制造工程系
出处
《热加工工艺》
CSCD
北大核心
2018年第18期89-92,共4页
基金
北京市自然科学基金项目(2152031)
文摘
采用机械合金化与放电等离子烧结的方法制备了不同Al2O3体积分数的Cu-Al2O3复合材料。研究了Al2O3颗粒含量对Cu-Al2O3复合材料组织与性能的影响,特别是对导电性能的影响,比较了孔隙、第二相颗粒等不同因素对导电性能的影响。结果表明:随着Al2O3体积分数的增加,复合材料颗粒发生团聚,孔隙数量逐渐增多,材料的致密化程度不断下降;基体中弥散分布的Al2O3纳米颗粒可以显著提升复合材料的抗拉强度,抗拉强度最大达到596 MPa,伸长率最大可达3.65%。但Al2O3纳米颗粒的加入会导致复合材料导电率的下降,球磨过程中引入的杂质铁对复合材料导电性能影响最大,其次是纳米晶晶界、纳米Al2O3颗粒和孔隙,位错对导电性能的影响最小。
关键词
CU-AL2O3
颗粒含量
物理与力学性能
导电性能
Keywords
Cu-Al2O3
particle content
physical and mechanical properties
electrical conductivity
分类号
TB333.12 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
超声辅助喷射电沉积Ni-Gns复合镀层制备工艺
吴迪
何嘉武
谭俊
郑晓辉
杜建华
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
11
在线阅读
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职称材料
2
改性石墨烯/环氧涂层厚度对其性能影响研究
郝松松
孙晓峰
宋巍
李占明
邱骥
《功能材料》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
镍铝青铜基冷喷涂Cu402F与Cu涂层的力学性能
陈正涵
孙晓峰
李占明
史玉鹏
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
5
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职称材料
4
Al2O3颗粒含量对Cu基复合材料组织与性能影响
刘贵民
杜林飞
闫涛
惠阳
《热加工工艺》
CSCD
北大核心
2018
0
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职称材料
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